自比特币问世、“DeFi”爆发、元宇宙概念萌芽以来，区块链技术受到越来越多的关注。以太坊作为DApps创新的聚集地，虹吸了大量的用户和资金。活跃地址从2020年初的23.2万增加到现在的64.1万，链上的净仓锁也从3.26亿美元增加到现在的405亿美元。
与此同时，净锁定量激增数百倍，以太坊的矿工费也在去年6月超过了比特币。今年5月11日，矿工在以太坊的收入达到每天1.73亿美元。随着连锁交易需求的增加，链条上的拥堵加剧，用户的交易成本上升。仅仅一个普通的交易可能就要几十块钱，公链的性能已经成为制约生态进一步扩张的瓶颈。因此，各种扩容方案应运而生。Boca、BSC、HECO等生态的异军突起，让数字资产世界仿佛分成了一个个独立的政权，“流量问题”(资产跨链流通)备受用户关注。
(数据来源于：charts.coinmetrics.io)
目前“德菲”仍被视为开创性的金融实验，现有生态受限于性能和跨链传播，不足以让德菲完成从实验阶段到“Web 3.0”的转型。如何以较低的成本提供一个安全高效的区块链网络，让数字世界的资产能够自由流通，甚至在未来承担互联网层面的大规模应用，已经成为数字资产世界未来发展的主流方向，也是大众切实关心的问题。
近期，Polkadot、Solana、DFINITY、Thinkium等一批高性能公链已经应用或即将应用。
1.PolkadotPolkadot是近期热门的公链项目之一，其创始人加文伍德(Gavin Wood)也是以太坊的联合创始人。Polkadot采用一套多链架构，使所有连接到这个架构的区块链完成通信。现在，波尔卡多的第一个网络草间弥生上的项目已经开始为老虎机拍卖进行公开贷款。
1.1共识机制Polkadot涉及NPO、贝贝和爷爷。
为了向网络保证尽可能多的令牌，保护网络的安全，Polkadot采用了PoS的变体NPoS(指定利益证明)机制。在Polkadot的平行链槽拍卖之前，Polkadot生态中的一些项目也使用了这种机制。被提名者可以选择自己信任的节点来质押DOT，分享节点收益。验证者是中继链的整个节点，负责接收收集器打包的分块，验证有效性，并结合一致性算法确认分块。并行链上线后，验证者会被随机分配到不同的并行链上。
贝比的算法是基于槽位的，贝比会通过一个随机函数(VRF)在每个槽位周期内选择一个领袖来阻挡。每个节点将通过VRF函数得到一个数值。如果获得的值小于预定阈值，则该节点将认为自己是领导者并开始阻塞。因此，这个过程可能没有领导，也可能有多个领导。当没有领导者时，决定谁将按照预先确定的顺序给块。当有多个领导时，每个领导都有权利提交一个区块，最终确认由爷爷决定。
祖父祖父协议是基于GHOST的递归祖先导出前缀协议，负责块确认。和其他PBFT算法一样，时间复杂度是O(n)，但是爷爷每次都会确认多个块。
1.2链条结构Polkadot包含四种链条，中继链、平行链、平行螺纹和桥链。
虽然Polkadot包含多链结构，但是中继链负责整个网络的安全。中继链是Polkadot的主链，负责全网的生态管理和安全，实现并行链之间的跨链通信。
并行链通过插槽连接到中继链，共享网络的安全性。并行链可以承载自己的架构和应用。
并行线程在技术上类似于并行链，但不需要参与槽位拍卖，按需付费。
网桥可以方便其他公共链路到Polkadot，实现异构通信
1.3网络Polkadot基于Substrate框架，Substrate采用bibp2p模块化的p2p网络栈。用户可以在libp2p上自定义自己的网络协议，点对点的网络协议将这些节点连接起来，形成一个网络。
1.4治理Polkadot由链式投票来治理。治理过程分为三个阶段：提案、投票、计票。矿工可以在不重启的情况下使用新提议，从而避免了硬分叉。但实际上，社区用户的投票率极低。
1.5评估Polkadot与ETH 2.0的相似性，如ETH 2.0的信标链和碎片链，Polkadot的中继链和并行链；两者都是通过碎片化实现可扩展的，这就需要解决跨碎片通信的问题。他们都使用PoS机制。但是，这两者是有区别的。比如ETH 2.0中每个片段结构都是相同的，也就是同构的片段，而Polkadot可以不同，有异构的片段；在治理过程中，ETH 2.0仍然依靠硬分叉来升级，Polkadot可以进行链式治理。
也有人拿Polkadot和EOS比较，但是两者差距很大。比如Polkadot更分散，节点更多，而EOS依赖超级节点；EOS安全性低，黑客攻击、项目跑路事件频发；两者都有大量融资，但Polkadot在生态中资助了上百个项目，而Block.one本身持有大量比特币，却完全不关心生态建设。
2.在去中心化、安全性和可伸缩性这不可能的三位一体中，Solana更喜欢可伸缩性。Solana没有选择流行的分片方案，跨分片通信中的消息传递问题也耽误了Polkadot等公共链路的应用。相反，索拉纳建立了一个新的区块链协议，将时间编码成数据，即历史证据。
2.1共识机制Solana中使用的共识机制包括历史证明(POH，BFT塔复制证明)。POH可以将事件的时间编码序列输入到分布式账本中，然后使用塔BFT共识机制来确认POH序列的一致性。Solana可以将block发布和验证分为两个不同的阶段。一个节点(leader)负责收集事务和整理块，其他节点负责验证。
基于POH，索拉纳不需要像其他区块链那样互相沟通才能达成共识。POH是一组SHA-256可验证延迟函数(VDF ),根据时钟排序后输出。每个验证者使用VDF生成自己的POH，并投票选举唯一的领导者，该领导者向网络广播自己的POH。在排序时，每一个事务都需要前一个事务的散列，因此验证者可以高效地验证POH的正确性，而不需要相互通信。
塔BFT是一个共识算法类似于PBFT，但不同的是，这往往是灵活的，而不是一致的。在达成共识之前，索拉纳可以利用POH作为大局，缩短共识确定和信息传递的时间。在对等网络中，可以在没有消息的情况下做出投票决定，从而达成共识。
复制证明借鉴Filecoin可以缓解网络中的数据压力。每年，网络中都会产生大量的数据。为了防止数据存储受到所有节点的限制，存储的数据可以从验证器下载到称为复制器的节点网络中。复制者不参与共识，用POH生成轻量级证明，可以保存分布式账本的所有部分，而验证者可以批量验证。
2.2链状结构在茄属中不存在碎片化等结构。每个事务都包含前一个事务的哈希，所以类似于每个事务都是一个块。
2.3网络Solana的分块传播技术叫做Turbine，参考了BitTorrent的P2P算法，更加结构化。在对数据块进行流式传输时，它会与擦除代码一起分解为小数据包，然后在一大组随机对等点上展开，从而确保在短时间内完成复制，并减少达到最终结果的时间。
2.4治理索拉纳对连锁治理持谨慎态度。索拉纳基金会将进行长期治理，链式治理将是最终需要支持的重要特征。
2.5评价索拉纳的共识创新非常明显，所以能做到5万TPS以上。为了避免区块链网络数据的负担，还采用了Filecoin中的副本证书来降低对所有节点的要求。
然而，索拉纳上的生态建设也相对缓慢。虽然最近准备了大量的项目在Solana上开发，但是Solana不支持以太坊虚拟机(EVM)，开发者不可能像BSC和Heco那样轻松迁移。而且现在的项目方和Sam Bankman-Fried走的太近，项目上线的时候估值过高。
3.ThinkiumThinkium是专门为互联网层面的大规模应用打造的高性能公链。2017年成立，已在主网上线。Thinkium通过一个多层多链的公链网络，整合各种Layer1和Layer2扩展技术，满足公链、联盟链等不同的商业应用需求，从而打造Web3.0商业世界。
3.1共识机制Thinkium在四层体系架构和共识协议栈中应用了自主设计的master TBFT暹罗共识算法。
任务层采用主一致性算法，负责系统的整体一致性。所有请求将首先被发送到任务层，根据请求类型进行分类，并交给特定的委员会进行处理。以随机方式在委员会之间划分节点，以确保委员会成员不会相互勾结。例如，隐私保护请求可能会分配给特定的委员会。
第二处理层采用TBFT共识算法。处理层是解决单链共识问题，即委员会内部节点之间，处理请求，达成共识，生成日志。由于网络中的并行处理操作，网络的TPS可以达到100，000。
第三数据层采用暹罗一致性算法解决链间的一致性问题。处理层中的日志在数据层中聚合，以生成一致的日志。该算法将所有委员会产生的日志进行整合，实现统一的日志，然后通过编码减少节点的存储。
第四网络层建立节点之间的连接和通信，为多层网络中的各个委员会建立共识网络层。
3.2链式结构Thinkium设计了“Aplati Tree”的扁平树链式结构，可以无限分层，因此具有无限的可扩展性。
从整体上看，树形结构可以分为主链层和子链层。所有节点都在主链网络中，同时也在自己的子链网络中。主链管理逻辑结构，逻辑上建立父子关系。主链和子链可以有逻辑子链和片段，从而提高Thinkium网络的性能。
3.3 Network Thinkium network采用结构化和非结构化两种方法来提高效率。不同的链和共识协议使用不同的P2P网络。结构化P2P网络用于减少冗余，提高网络效率，非结构化传输用于保证传输的稳定性。
3.4治理不同于其他公共链。Thinkium network中的建议是要执行的交易。这类似于Compound等协议的治理，可以大大简化治理过程，消除对同一提案重复投票的需要。此交易验证公投结果的证明，如果投票通过，等待期结束后直接生效。
3.5评测从结构上看，Thinkium具有满足商业应用级别的可扩展性，有不同的委员会处理不同的交易类型，可以同时作为公链或联盟链，保护用户隐私。在治理方面，Thinkium也更方便，类似于Compound等协议。它不需要以太坊那样的硬叉，也不需要Polkadot等那样的投票后开发。它是可直接执行的代码，以防止投票和实现之间的错误。
4.DFinityFinity无疑是今年表现最好的项目之一。今年5月初上线主线的时候，代币发行量还不到30%的时候，流通市值就已经超过了另一个天上项目Polkadot。DFINITY的想法始于2015年，目的是建造一台互联网计算机，成为下一代去中心化互联网的基础设施。
4.1同意
在身份层，网络中所有活跃的参与者都需要首先注册。节点需要创建公钥和私钥，建立匿名永久身份，并抵押令牌。
在随机灯塔层，随机数由注册客户端通过可变随机函数(VRF)生成。节点被随机分成若干组，每次下一个封闭组由随机数确定，下一个封闭建议节点由组内随机轮询确定。门限BLS签名算法用于达成组内共识。只要签名的数量大于一个阈值，无论群中哪个成员签名，该群的唯一签名都是由BLS算法产生的。生成的签名本身也是一个随机数，用来在所有节点中随机选择下一个区块的生产委员会，对委员会中的每个客户端进行排名。
概率时隙协议(PSP)部署在区块链层。只要该节点在当前回合中没有看到经过公证的块，该节点就继续签署新看到的块提议。这个过程可能导致在同一轮中出现多个方块。根据节点的权重将这些块放入槽中。
第四公证层加速区块定案。公证层是注册客户端共同创建的块的门限签名，只有经过公证的块才能包含在链中。公证过程是一个经典的“拜占庭一般”问题。当出现两个或更多个经公证的嵌段时，采用权重最大的链。
可以看出，随机数选出的区块生产委员会比EOS的超级节点更加分散，但同时对网络的要求也更高。如果延迟增加，分叉的可能性会更大。
4.2链结构DFINITY采用多链结构，网络、存储、共识都以链划分，配合多链共识协议栈实现可扩展性。
网络需要两块和门限群中继来完成最终的一致性，平均确认时间约为7.5秒。
4.3网络结构DFINITY进一步增强了P2P网络的能力，形成了独特的增强型混合网络(部分半结构化和部分全结构化)，在划分每个链内网络的同时，可以有效地完成链间的信息传递。
使用标准半结构化网络的KAD算法，需要提高消息广播的效率。
4.4治理DFINITY有区块链神经系统(BNS)，所有ICP持有者都可以对系统升级、冻结邪恶账户等提案进行投票。
申请提案是有一定费用的。如果你不想自己投票，也可以把投票权委托给别人。
4.5评价DFINITY更多是为下一代互联网设计的。它的机制创新非常明显，但是发展太慢，最近才在主网上线。公链上的生态会通过网络效应给网络带来护城河。以太坊的生态已经成熟，波尔卡多特和索拉纳正在迎头赶上。我想知道是否有足够的时间等待DFINITY成熟。
总结一批新的高性能公链已经或即将应用。除了上面提到的，还有卡尔达诺，阿尔格兰德等。其性能已经远超现在的以太坊，甚至超过了ETH2.0，这些公链在最初的设计上有其侧重点，在应用上也有其优缺点。短期业绩不会是主要瓶颈，但如何快速构建生态将是所有生态必须考虑的问题。
毫无疑问，以太坊目前的生态是其他所有公链无法比拟的。如果像BSC和Heco一样支持EVM，可以快速实现项目和用户的迁移。从这一点来看，Thinkium可能在其中更有优势。